JP3184749U - Ｌｅｄ照明装置用円筒状カバー及びｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直管型ＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤ素子が発生する光を最大限利用して、照明領域を拡大するとともに照射範囲内の特定領域の照度を向上させることができるＬＥＤ照明装置用円筒状カバー及びＬＥＤ照明装置を提供する。
【解決手段】円筒状カバー２を、透明又は半透明な樹脂製又はガラス製の円筒体で構成し、円筒体の上部を肉厚とし内部側を平坦面１２とした基板固定部と、円筒体の下部を肉厚としたシリンドリカルレンズ部１４と、円筒体の基板固定部及びシリンドリカルレンズ部以外の部分に長手方向に延びる凹部と凸部からなるフレネルレンズ部１５を設ける。また、基板固定部を、平坦面１２の両側にアルミ基板３が挿入されるＬ字状の支持部１３を設けたものとする。
【選択図】図２

Description

本考案は、直管型ＬＥＤ照明装置用円筒状カバー及びその円筒状カバーを用いたＬＥＤ照明装置に関するものである。

従来、特許文献１（特開２００９−１９９８６３号公報）及び図５（同公報の図６(ａ)）に記載されるように、円筒体を本体として用い、円筒体内にＬＥＤ構造体を取り付けるとともに、円筒体の下部にシリンドリカルレンズの効果を有する光屈折体（２４）を設けた直管型ＬＥＤ照明装置が提案されている。

また、特許文献２（特開２０１２−２１６３１４号公報）及び図６（同公報の図６(ａ)）に記載されるように、ＬＥＤ素子を実装した実装基板の両側に両側縁近傍から外側に向けて傾斜状に伸びる傾斜片（１６ｃ）を備え、傾斜片（１６ｃ）を反射板とした直管型ＬＥＤ照明装置が提案されている。

これらの直管型ＬＥＤ照明装置は、照明装置からの距離が離れても急激に照度が落ちてしまうことがない、照明装置の照射方向から角度的にずれると急激に照度が落ちてしまうことがないといった効果を狙ったものであるが、それでも、ＬＥＤ素子からの光が照明装置の照射領域以外の領域に進んでしまい、ＬＥＤ素子が発生した光を有効に利用できていないという問題点が残っている。
また、円筒体を樹脂製とした場合には、樹脂管本体の自重による垂みが発生するが、その垂みの発生を抑える点も考慮されていない。

特開２００９−１９９８６３号公報 特開２０１２−２１６３１４号公報

本考案の課題は、直管型ＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤ素子が発生する光を最大限利用して、照明領域を拡大するとともに照射範囲内の特定領域の照度を向上させることができるようにすることである。
また、組立工程を削減するとともに組み立て易くすることや円筒体の垂みに対処することも、本考案の課題の一つである。

請求項１に係る考案の直管型ＬＥＤ照明装置用円筒状カバーは、透明又は半透明な樹脂製又はガラス製の円筒体であって、円筒体の上部を肉厚とし内部側を平坦面とした基板固定部と、円筒体の下部を肉厚としたシリンドリカルレンズ部と、円筒体の基板固定部及びシリンドリカルレンズ部以外の部分に長手方向に延びる凹部と凸部からなるフレネルレンズ部を備えることを特徴とする。

請求項２に係る考案の直管型ＬＥＤ照明装置用円筒状カバーは、請求項１に記載の直管型ＬＥＤ照明装置用円筒状カバーにおいて、基板固定部は平坦面の両側に基板が挿入されるＬ字状の支持部を設けたものであることを特徴とする。

請求項３に係る考案の直管型ＬＥＤ照明装置用円筒状カバーは、請求項１又は２に記載の直管型ＬＥＤ照明装置用円筒状カバーにおいて、基板固定部の両側に、光線を反射する反射面を設けたことを特徴とする。

請求項４に係る考案の直管型ＬＥＤ照明装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の直管型ＬＥＤ照明装置用円筒状カバーと、細長い矩形状のＬＥＤ素子実装用基板と、給電線に接続される口金ピンを有し、円筒状カバーの端部側に取り付けられるジョイント部と、口金ピンと接続される電源ユニットと、電源ユニットに接続されるとともにＬＥＤ素子実装用基板に間隔をおいて直線状に実装されるＬＥＤ素子を備え、ＬＥＤ素子実装用基板は平坦面に固定されていることを特徴とする。

請求項５に係る考案の直管型ＬＥＤ照明装置は、請求項４に記載の直管型ＬＥＤ照明装置において、直管型ＬＥＤ照明装置用円筒状カバーとジョイント部との間に配置される電源ユニット保持体を備えることを特徴とする。

請求項６に係る考案の直管型ＬＥＤ照明装置は、請求項４又は５に記載の直管型ＬＥＤ照明装置において、口金ピンが、Ｌ形ピン口金であることを特徴とする。

請求項１に係る考案によれば、直管型ＬＥＤ照明装置用円筒状カバー（以下「円筒状カバー」という。）が、透明又は半透明な樹脂製又はガラス製の円筒体であって、円筒体の上部を肉厚とし内部側を平坦面とした基板固定部と、円筒体の下部を肉厚としたシリンドリカルレンズ部と、円筒体の基板固定部及びシリンドリカルレンズ部以外の部分に長手方向に延びる凹部と凸部からなるフレネルレンズ部を備えているので、ＬＥＤ素子から出射した光線のうち、フレネルレンズに入射した光は下方に屈折し、シリンドリカルレンズ部に入射した光は照明装置のほぼ真下の領域に導かれる。
そのため、照明装置下方の広い領域を効率良く照明できるとともに、照明装置のほぼ真下の領域の照度を上げることができる。
また、フレネルレンズ又はシリンドリカルレンズの設計次第で、照明装置下方のどの領域をどの程度の照度とするかを調整することができる。
加えて、上部及び下部が肉厚となっているため、円筒状カバーに充分な強度を持たせることができる、円筒状カバーの独特な形状により上下が把握し易いため、組み立てや照明装置への取り付けが容易、フレネルレンズの凹凸がすべり止めとして機能するため、照明装置への取り付け時に円筒状カバーを取扱い易いといった効果も得られる。

請求項２に係る考案によれば、請求項１に係る考案による効果に加え、基板固定部が平坦面の両側に基板が挿入されるＬ字状の支持部を設けたものとなっているので、ＬＥＤ素子実装用基板を円筒状カバーの一端部から挿入するだけで円筒状カバー内に固定することができる。
そのため、組立工程が削減されるとともに、従来用いられているアルミ胴体がなくなり組み立て易くなるので、製造に要する時間を短くでき、コストを下げることができる。

請求項３に係る考案によれば、請求項１又は２に係る考案による効果に加え、基板固定部の両側に、光線を反射する反射面を設けてあるので、照明装置下方の領域における照度を上げることができるとともに、反射面の角度や形状による照度調整も可能となる。

請求項４に係る考案によれば、請求項１ないし３のいずれかに係る考案による効果を奏する直管型ＬＥＤ照明装置を得ることができる。

請求項５に係る考案によれば、請求項４に係る考案による効果に加え、円筒状カバーとジョイント部との間に配置される電源ユニット保持体を備えているので、電源ユニットを円筒状カバーの一端部近傍又は両端部近傍に配置することができる。
そのため、円筒状カバー内に電源ユニットを配置する必要がなく、電気的な接続作業が楽になる。

請求項６に係る考案によれば、請求項４又は５に係る考案による効果に加え、口金ピンがＬ形ピン口金であるので、円筒状カバーの自重による垂みを両側の口金ピンによる長手方向への引張力によって小さくすることができる。

直管型ＬＥＤ照明装置１の電気的な接続状態を示す概略図。 実施例１の円筒状カバー２の断面図。 実施例１の円筒状カバー２と電源ユニット保持体５と口金ピン９、１０の接続状態を示す長手方向断面図。 実施例２の円筒状カバー２の断面図。 変形例における電源ユニット保持体５の長手方向断面図。 特許文献１に記載されている直管型ＬＥＤ照明装置の断面図。 特許文献２に記載されている直管型ＬＥＤ照明装置の断面図。

以下、実施例によって本考案の実施形態を説明する。

実施例１の直管型ＬＥＤ照明装置１の電気的な接続状態を示す概略図を図１に、実施例１の円筒状カバー２の断面図を図２に示す。
なお、以下の説明においては、図面の左側を一端側、右側を他端側として説明する。

実施例１の直管型ＬＥＤ照明装置１の電気的な接続は、図１に示すとおり次のようになっている。
（１）一端側ジョイント７の一端側に設けられている２つの口金ピン９を商用電源１１の一方の端子に接続。
（２）他端側ジョイント８の他端側に設けられている口金ピン１０を商用電源１１の他方の端子に接続。
（３）２つの口金ピン９のいずれか及び口金ピン１０のいずれかと電源ユニット６の入力端子を接続。
（４）電源ユニット６の出力端子間に複数のＬＥＤ素子４を並列又は直列に接続。

そして、実施例１の直管型ＬＥＤ照明装置１は、従来の直管型蛍光灯と同じ大きさの円筒形状であり、円筒状カバー２の上部に複数のＬＥＤ素子４を実装したＬＥＤ素子実装用のアルミ基板３を固定し、電源ユニット保持体５の内部に電源ユニット６を固定し、円筒状カバー２の一端部に電源ユニット保持体５と一端側ジョイント７を取り付け、円筒状カバーの他端部に他端側ジョイント８を取り付けるとともに、上記の電気的な接続を行うことで完成する。

実施例１の円筒状カバー２は、図２に示すとおり透明な樹脂製の円筒体で構成されており、その円筒体の上部は肉厚とし、その内部側を平坦面１２としてある。その平坦面の両側はＬ字状の支持部１３とし、細長い矩形のアルミ基板３を円筒状カバー２の一端側又は他端側からＬＥＤ素子４を内側にして挿入し固定する基板固定部としている。
また、円筒体の下部も肉厚とし、図２に示すような断面のシリンドリカルレンズ部１４としており、図２に示すように、ＬＥＤ素子４から直接入射する発散光を平行光として照明装置真下の照度を向上させることができるようになっている。
さらに、基板固定部及びシリンドリカルレンズ部１４以外の円筒体表面部は、図２に示すような断面の凹部と凸部からなるフレネルレンズ部１５としており、図２に示すように、フレネルレンズ部１５に入射する光を下方に屈折して照明装置下方の広い領域が照明できるようになっている。

実施例１の実施例１の円筒状カバー２と電源ユニット保持体５と口金ピン９、１０の接続状態を示す長手方向の断面図を図３に示す。
図３に示すとおり、電源ユニット保持体５の他端部近傍の上部の内側に、円筒状カバー２の一端部近傍上部に設けられた嵌合孔１７に嵌り込むフック１６が設けられるとともに、電源ユニット保持体５の仕切り壁１９の下部に、円筒状カバー２の一端部の下部に設けられたネジ受け穴１８にネジを差し込んでねじ込むためのネジ穴２０が設けられている。
そして、電源ユニット保持体５を円筒状カバー２に上方から被せてフック１６を嵌合孔１７に嵌め込み、押し込んだ後、円筒状カバー２と電源ユニット保持体５とをネジで固定し、さらに一端側ジョイント７と電源ユニット保持体５とをネジ受け穴２２にネジをねじ込んで固定する。他端側ジョイント８は、円筒状カバー２の他端部に設けられたネジ受け穴１８にネジをねじ込んで固定する。
そうすると、口金ピン９及び１０にはＬ形ピン口金、例えばＧＸ１６ｔ−５を用いているので、円筒状カバー２の自重による垂みを口金ピン９及び１０による長手方向への引張力で小さくすることができる。
さらに、電源ユニット保持体５の仕切り壁１９には放熱孔２１を複数設けるとともに、仕切り壁１９より一端側の空間に電源ユニット６が収納できるようになっている。

実施例１の電源ユニット６は、入力端子、出力端子及び商用電源１１の単相交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣアダプタを有している。

実施例１の一端側ジョイント７及び他端側ジョイント８は同じ構造であり、側面部には放熱孔（図示せず）が設けられ、端面部の中央付近にはそれぞれ２つの口金ピン９及び１０が設けられ、端面部の下部にはそれぞれ電源ユニット保持体５及び円筒状カバー２に取り付けるためのネジ穴（図示せず）が設けられている。
一端側ジョイント７及び他端側ジョイント８の側面部には放熱孔が設けられているので、ＬＥＤ素子４で熱せられた空気が外部に流出できる。また、口金ピン９及び１０は、従来用いられている直管型蛍光灯の口金ピンと同じ構造であるので、本考案の直管型ＬＥＤ照明装置は、従来の直管型蛍光灯用の灯具に取り付けることができる。

以下の説明において、実施例１と変わっていない箇所については、実施例１と同じ番号を用いる。
実施例２の円筒状カバー２３の断面図を図４に示す。

実施例２の円筒状カバー２３は、図４に示すとおり、透明な樹脂製の円筒体で構成され、その円筒体の上部に肉厚の基板固定部、下部に肉厚のシリンドリカルレンズ部１４、基板固定部及びシリンドリカルレンズ部１４以外の円筒体表面部をフレネルレンズ部１５としてある点では、実施例１の円筒状カバー２と同じである。
そして、実施例１の円筒状カバー２との相違点は、基板固定部の両側に光線を反射する反射面２４を設けた点である。
反射面２４は、図４に示すようにアルミ基板３の面と約３０度の角度をなす平面であり、
ＬＥＤ素子４から直接入射した光は全反射されて、直管型ＬＥＤ照明装置１の下方に導かれる。
そのため、反射面２４のない実施例１の円筒状カバー２に比べると、照光範囲を限定しつつ、その照光範囲における照度を上げることができる。

実施例１及び２の変形例を列記する。
（１）実施例１及び２の円筒状カバー２、２３は、透明な樹脂製の円筒体で構成されているが、内部を見えにくくするために半透明としても良く、樹脂製に限らずガラス製としても良い。
（２）実施例１及び２の基板固定部は、平坦面の両側にＬ字状の支持部１３を設けたものとなっているが、Ｌ字状の支持部１３を設けずに平坦面に接着剤やネジ等で固定しても良い。ネジで固定する場合には円筒状カバー２、２３の上部にネジ穴を複数箇所設けておいた方が良い。
（３）実施例１及び２のシリンドリカルレンズ部１４は、ＬＥＤ素子４から直接入射する発散光を平行光とするものとなっているが、平行光を集光するものであればどのようなものであっても良い。
（４）実施例１及び２の直管型ＬＥＤ照明装置１においては、電源ユニット保持体５を用いているが、電源ユニット保持体５は用いなくても良く、逆に一端側だけでなく両端側で用いるようにしても良い。
電源ユニット保持体５を用いない場合には、円筒状カバー２、２３の一端部近傍下部又は両端部近傍下部に電源ユニット保持体５を固定すれば良い。
また、電源ユニット保持体５を両端側で用いる場合には、電源ユニット６の一部の機能を分担する補助ユニットを設け、その補助ユニットを他端部側の電源ユニット保持体５に固定すれば良い。
（５）実施例１及び２の電源ユニット保持体５の仕切り壁１９には、ネジ穴２０が設けられ、ネジ受け穴１８にネジをねじ込んで円筒状カバー２、２３と電源ユニット保持体５を固定するようになっているが、図５に示すようにネジ受け穴１８やネジ穴２０を設けず、電源ユニット保持体５の他端側近傍の下部の内側に他端側に向かって徐々に厚くなるテーパー部２５を設けても良い。
そうすると、電源ユニット保持体５を円筒状カバー２、２３に上方から被せてフック１６を嵌合孔又は凹部に嵌め込み、テーパー部２５を円筒状カバー２、２３の下側に押し込むだけで、円筒状カバー２、２３と電源ユニット保持体５とを結合することができる。
また、円筒状カバー２、２３の一端部近傍上部に嵌合孔１７が設けられているが、嵌合孔１７に代えてフック１６が嵌合可能な凹部としても良い。
（６）実施例１及び２の一端側ジョイント７及び他端側ジョイント８には、側面に放熱孔が設けられ、電源ユニット保持体５の仕切り壁１９には、複数の放熱孔２１が設けられているが、これらの放熱孔は必ずしも設ける必要はない。
また、これらの放熱孔に代えて又は追加して、一端側ジョイント７及び他端側ジョイント８の端面、並びに円筒状カバー２、２３、アルミ基板３及び電源ユニット保持体５の上面側に放熱孔を設けても良い。ただし、特に上方に開口する放熱孔を設ける場合には、ほこり等が侵入しにくくなるように、上部に覆いを設ける方が良い。
（７）実施例１及び２の電気的な接続状態は、図１に示すように両端側の口金ピン９、１０を用いて電源ユニット６に給電しているが、一端側ジョイント７の２つの口金ピン９のみを用いて電源ユニット６に給電しても良い。
その場合、他端側ジョイント８の口金ピン１０は、直管型ＬＥＤ照明装置１を灯具に着脱自在に保持するためだけに用いられる。すなわち、他端側での電気的な接続作業が不要となるので、接続作業が早く楽になる。
（８）実施例１及び２においては、放熱孔以外の放熱手段を用いていないが、円筒状カバー２、２３、電源ユニット保持体５、一端側ジョイント７及び他端側ジョイント８に、放熱用のフィンや強制冷却装置を設けても良い。強制冷却装置の一例としては、熱電素子、送気用ファン、吸気用ファン、排気用ファンが挙げられる。
（９）実施例１及び２の口金ピン１０には、Ｌ形ピン口金を用いたが、他のタイプの口金としても良い。
（１０）実施例１及び２において、電気的な接続を楽にするため、適宜コネクターを設けても良い。
（１１）実施例２の反射面２４は、アルミ基板３の面と約３０度の角度をなす平面であるが、その角度は約３０度に限ることはなく、平面ではなく凹面や凹凸面であっても良い。すなわち、反射面２４の角度や面形状は、照光範囲や必要照度等に基づいて適宜決定される。
また、実施例２では、ＬＥＤ素子４から直接入射した光は全反射されるため、反射面２４に格別の処理は施していないが、さらに反射率を高めるため、表面処理を施しても良い。表面処理の例としては、研磨、コーティング、めっき処理及び反射材の貼着が挙げられる。

１ 直管型ＬＥＤ照明装置 ２、２３ ＬＥＤ照明装置用円筒状カバー
３ アルミ基板 ４ ＬＥＤ素子 ５ 電源ユニット保持体
６ 電源ユニット ７ 一端側ジョイント ８ 他端側ジョイント
９、１０ 口金ピン １１ 商用電源 １２ 平坦面
１３ 支持部 １４ シリンドリカルレンズ部 １５ フレネルレンズ部
１６ フック ２５ テーパー部 １８、２２ ネジ受け穴
１９ 仕切り壁 ２０ ネジ穴 ２１ 放熱孔 ２４ 反射面

Claims (6)

1. 透明又は半透明な樹脂製又はガラス製の円筒体であって、
   該円筒体の上部を肉厚とし内部側を平坦面とした基板固定部と、
   前記円筒体の下部を肉厚としたシリンドリカルレンズ部と、
   前記円筒体の基板固定部及びシリンドリカルレンズ部以外の部分に長手方向に延びる凹部と凸部からなるフレネルレンズ部を備えることを特徴とする
   直管型ＬＥＤ照明装置用円筒状カバー。
2. 前記基板固定部は、前記平坦面の両側に基板が挿入されるＬ字状の支持部を設けたものであることを特徴とする
   請求項１に記載の直管型ＬＥＤ照明装置用円筒状カバー。
3. 前記基板固定部の両側に、光線を反射する反射面を設けたことを特徴とする
   請求項１又は２に記載の直管型ＬＥＤ照明装置用円筒状カバー。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の直管型ＬＥＤ照明装置用円筒状カバーと、
   細長い矩形状のＬＥＤ素子実装用基板と、
   給電線に接続される口金ピンを有し、前記円筒状カバーの端部側に取り付けられるジョイント部と、
   前記口金ピンと接続される電源ユニットと、
   該電源ユニットに接続されるとともに前記ＬＥＤ素子実装用基板に間隔をおいて直線状に実装されるＬＥＤ素子を備え、
   前記ＬＥＤ素子実装用基板は前記平坦面に固定されていることを特徴とする
   直管型ＬＥＤ照明装置。
5. 前記直管型ＬＥＤ照明装置用円筒状カバーと前記ジョイント部との間に配置される電源ユニット保持体を備えることを特徴とする
   請求項４に記載の直管型ＬＥＤ照明装置
6. 前記口金ピンが、Ｌ形ピン口金であることを特徴とする
   請求項４又は５に記載の直管型ＬＥＤ照明装置。

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